¿Podem fabricar memòries més eficients que el mateix cervell?

Un dels principals reptes de l’electrònica d’avui dia és l’alt consum d’energia que implica l’emmagatzematge i el processament de dades. ¿Sabeu quanta energia gastem a guardar dades? ¿A guardar informació a les memòries com els discos durs, les memòries flaix o al núvol? El 2015, el consum d’energia als centres d’arxivament de dades a tot el planeta va ser més elevat que l’energia consumida per tot el Regne Unit. Si poguéssim guardar informació i processar dades com el nostre cervell ¡seria molt més eficient! Altres reptes, no menys importants, són el cost i l’abundància de les matèries primeres, i la integració de més i més components en dispositius cada vegada més i més petits. En aquest sentit, el silici, tot i que ha funcionat molt bé fins ara, està arribant a la menor mida possible, i cada vegada, per tant, serà més difícil fer dispositius que tinguin més funcions i que siguin d’una menor mida.

Per això, un equip de l’ICMAB, entre ells l’investigador Ignasi Fina del grup de Materials Multifuncionals i Estructures Complexes, treballa en la recerca de nous materials funcionals, diferents del silici, per fer memòries més eficients. La tècnica que utilitzen per fabricar aquests materials és coneguda com a deposició de làser polsat (PLD). Amb l’ajuda d’un làser, molt energètic i al buit, es desprenen àtoms d’una substància ceràmica, que després es dipositen en una superfície. A poc a poc, es va formant una finíssima capa cristal·lina d’àtoms, una capa d’un gruix en l’escala nanomètrica, i que té una cristalinitat molt elevada. El material obtingut és de dimensions molt reduïdes i sense gairebé cap defecte, cosa que és essencial per utilitzar-lo com a memòria per guardar informació. Aquests materials són els anomenats materials ferroelèctrics, materials que poden guardar la informació en la càrrega superficial, que generen de manera espontània. Per això són molt més eficients que les memòries que s’utilitzen actualment.

Imitar el cervell humà

Aquests materials, a més, podrien servir, en un futur no gaire llunyà, per a la computació neuromòrfica, és a dir, per imitar el cervell humà i la seva capacitat de processar informació. El cervell és la màquina més eficient que hi ha en processament de dades, des del punt de vista energètic. És per això que ens hi volem assemblar tant com sigui possible. Els nous materials de l’ICMAB podrien aconseguir-ho.

Notícies relacionades

La història de superació darrere l’èxit de Katalin Karikó, guanyadora del Nobel

El Nobel de medicina 2023 premia els pares de les primeres vacunes contra la covid-19

En aquest vídeo, la divulgadora científica Anna Morales i l’investigador de l’ICMAB Ignasi Fina ens expliquen «¿Com es fan memòries ferroelèctriques?» en el marc del projecte ‘YouMaker: així es fa la ciència’. Descobrirem com funciona aquesta tècnica per fabricar capes cristal·lines de materials i per què es podrien utilitzar les memòries que es fabriquen a l’ICMAB.

‘YouMaker’ és un projecte de l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB, CSIC) en col·laboració amb la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia (FECYT) del Ministeri de Ciència i Innovació.